La teoría de cuerdas está hecha de cuerdas Chew-ish, cuerdas que siguen el principio de matriz S de Geoffrey Chew. Estas cadenas tienen la propiedad de que toda su dispersión se produce a través del intercambio de cadenas, por lo que las amplitudes vienen dadas en su totalidad por la suma de las hojas del mundo y por la topología. Esto conduce a una exitosa teoría de la gravedad, sabemos, unicidad, sabemos, etc.
Me gustaría saber exactamente cuánto de la filosofía de la matriz S de Chew-Mandelstam, ese principio proto-holográfico que fue tan importante históricamente para el desarrollo de la teoría de cuerdas, es lógicamente necesario para derivar las interacciones de cuerdas. Esto se oscurece en los tratamientos más modernos, porque estos dan por sentado ciertas cosas que históricamente fueron difíciles y provenían directamente de la matriz S.
Una de esas cosas que se dan por sentadas es que las cadenas interactúan solo intercambiando otras cadenas, y que esta interacción respeta la dualidad de la hoja del mundo. En un intercambio reciente (aquí: ¿Cuáles son los detalles sobre el origen de la teoría de cuerdas? ), Lubos Motl sugirió que esto puede derivarse solo de la suposición de que hay algún tipo de excitación de cuerdas y que esta cuerda interactúa de manera consistente. Me gustaría analizar esta afirmación con ejemplos, para determinar exactamente cuántas suposiciones adicionales se esconden detrás de esta afirmación.
La suposición de que las cadenas intercambian cadenas con la dualidad Doleh-Horn-Schmidt es equivalente a la suposición de que la única interacción entre cadenas es el diagrama de intercambio topológico de la teoría de cuerdas. Esta suposición no solo corrige la interacción de las cuerdas dado el espectro, sino que también corrige el espectro e incluso la dimensión del espacio-tiempo, lo arregla todo. Así que es una física muy extraña. Creo que esta suposición es física de Chew/Mandelstam, y que no puedes derivar cadenas sin usarla.
Hay N campos escalares de masa my NU(1) campos de norma. El escalar k tiene una carga +1 bajo el número de campo de calibre k, y una carga -1 bajo el campo de calibre k+1 (con límites periódicos, por lo que el escalar N y 1 están interactuando).
Cada U(1) se separa de una SU(2) separada a alta energía mediante un mecanismo en tecnicolor que es irrelevante, pero que incrusta las U(1) en una teoría asintóticamente libre a altas energías, de modo que la la teoría es completamente consistente.
Estos N escalares pueden formar una cadena de materia, compuesta por una partícula de tipo 1, unida a una partícula de tipo 2, unida a una partícula de tipo 3, etc. alrededor de un bucle que se cierra en la partícula 1. Llamaré a esto la banda elástica.
Además, los N escalares diferentes están cada uno por separado en la representación fundamental de una teoría de calibre SU (N), de modo que los cuantos individuales de estos escalares tienen una masa infinita por confinamiento. El acoplamiento de SU(N) será infinitesimal en la escala de la banda elástica, por lo que no afectará la dinámica.
La banda elástica es uno de los bariones de la teoría. Si solo observa la dinámica de la banda elástica, si choca con dos bandas elásticas, puede intercambiar cuantos U (1) entre los puntos correspondientes de la banda elástica y obtener interacciones de Van-der-Waals de largo alcance, división y unión. Pero no hay dualidad.
Dado un "barión" en el modelo, contiene N escalares. Si los escalares no son números 1...N, no se unen, y si los escalares son 1...N, entonces se unen, liberando algunos fotones U(1) y formando una banda elástica cerrada. a una energía menor por N veces la energía de enlace de cada par (aproximadamente). Las partículas aisladas son infinitamente masivas, por lo que el estado bariónico más ligero de la teoría es la banda elástica.
La banda de goma tiene excitaciones de oscilación. Para N grande, obtienes un espectro que es por la frecuencia de una cadena de longitud fija unidimensional. Hay modos que corresponden a las N partículas que se sientan una encima de la otra, giran con 1 unidad de momento angular, se separan y se encogen, etc.
La teoría de la banda elástica efectiva se mantiene para energías por encima de la masa bariónica del estado límite y por debajo de la masa de una banda elástica cortada, y también se mantiene muy por encima de esta. Pero las interacciones de la banda elástica no tienen nada que ver con la teoría de cuerdas.
En su construcción, son los segmentos de la banda elástica los que se asemejan a las cuerdas (abiertas) de la teoría de cuerdas: las líneas de flujo que conectan los escalares. La incorporación natural de la banda elástica en la teoría de cuerdas implicaría interpretar los escalares como paredes de dominio de dimensión cero, con dos uniones pared-cuerda presentes en cada una de esas "branas 0". Dado que las paredes normalmente contendrían teorías de calibre, parece que tendría que ser una teoría de calibre N = 2 (para contener un escalar) dividida en una teoría de calibre N = 0. Entonces, la incrustación de una banda elástica en la teoría de cuerdas, si existe, podría requerir una gran cantidad de estructura invisible desde su punto de partida; aunque tal vez esa estructura se mostraría en un análisis AdS/CFT de su teoría del tecnicolor.
editar : Sí, creo que la forma "obvia" de incrustar una teoría de campo con "bandas de goma" en la teoría de cuerdas es buscar una teoría de carcaj superconformal N = 2 apropiada con un AdS dual, y luego agregar masas / romper susy con VEV como en Seiberg-Witten 1994.
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Ron Maimón
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